การสูญเสียพลังงานและประสิทธิภาพของมอเตอร์เหนี่ยวนำ

ในมอเตอร์ไฟฟ้า เมื่อเปลี่ยนพลังงานรูปแบบหนึ่งเป็นพลังงานรูปแบบอื่น พลังงานบางส่วนจะสูญเสียไปในรูปของความร้อนที่กระจายไปตามส่วนต่างๆ ของมอเตอร์ มีมอเตอร์ไฟฟ้า การสูญเสียพลังงาน สามประเภท: การสูญเสียที่คดเคี้ยว การสูญเสียเหล็ก และการสูญเสียทางกล… นอกจากนี้ยังมีการสูญเสียเพิ่มเติมเล็กน้อย

การสูญเสียพลังงานใน เครื่องยนต์แบบอะซิงโครนัส ลองใช้แผนภาพพลังงานของเขา (รูปที่ 1) ในแผนภาพ P1 คือพลังงานที่จ่ายให้กับมอเตอร์สเตเตอร์จากแหล่งจ่ายไฟหลัก เฟรมกำลังจำนวนมากนี้ ลบการสูญเสียสเตเตอร์ จะถูกส่งทางแม่เหล็กไฟฟ้าไปยังโรเตอร์ผ่านช่องว่าง เรียกว่าพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า Ram

ข้าว. 1. แผนภาพกำลังมอเตอร์

การสูญเสียพลังงานในสเตเตอร์เป็นผลรวมของการสูญเสียพลังงานในขดลวด Ptom 1 = m1 NS r1 NS I12 และการสูญเสียเหล็ก Pc1 Power Pc1 คือการสูญเสียการย้อนกลับของกระแสวนและการสะกดจิตแกนสเตเตอร์

นอกจากนี้ยังมีการสูญเสียเหล็กในแกนโรเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำ แต่สิ่งเหล่านี้มีน้อยและอาจไม่นำมาพิจารณานี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าความเร็วของการหมุนของฟลักซ์แม่เหล็กเทียบกับสเตเตอร์ n0 เท่าของความเร็วของการหมุนของฟลักซ์แม่เหล็กที่สัมพันธ์กับโรเตอร์ n0 — เนื่องจากความเร็วของโรเตอร์ของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส n สอดคล้องกับความเสถียร เป็นส่วนหนึ่งของลักษณะทางกลตามธรรมชาติ

Pmx มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสกำลังเชิงกลที่พัฒนาบนเพลาโรเตอร์มีค่าน้อยกว่าพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า Pem ตามค่ากำลัง Pประมาณ 2 การสูญเสียในขดลวดโรเตอร์:

Rmx = แรม — Pvol2

กำลังเพลามอเตอร์:

P2 = Pmx — strmx,

โดยที่ strmx คือแรงของการสูญเสียเชิงกลเท่ากับผลรวมของการสูญเสียแรงเสียดทานในตลับลูกปืน แรงเสียดทานของชิ้นส่วนที่หมุนกับอากาศ (การสูญเสียการระบายอากาศ) และแรงเสียดทานของแปรงบนวงแหวน (สำหรับมอเตอร์ที่มีเฟสโรเตอร์)

กำลังแม่เหล็กไฟฟ้าและกำลังทางกลเท่ากัน:

ราศีเมษ = ω0M, Pmx = ωM,

โดยที่ ω0 และ ω — ความเร็วซิงโครนัสและความเร็วการหมุนของโรเตอร์มอเตอร์ M คือโมเมนต์ที่พัฒนาโดยมอเตอร์ นั่นคือ โมเมนต์ที่สนามแม่เหล็กหมุนกระทำกับโรเตอร์

จากนิพจน์เหล่านี้เป็นไปตามการสูญเสียพลังงานในขดลวดของโรเตอร์:

หรือ Pokolo 2 = มี NS PEm

ในกรณีที่ทราบค่าความต้านทานที่ใช้งานอยู่ r2 ของเฟสของขดลวดโรเตอร์ การสูญเสียในขดลวดนี้สามารถหาได้จากนิพจน์ Pabout 2 = m2NS r2NS I22

ในมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส ยังมีการสูญเสียเพิ่มเติมเนื่องจากการเข้าเกียร์ของโรเตอร์และสเตเตอร์ กระแสไหลวนในหน่วยโครงสร้างต่างๆ ของมอเตอร์ และเหตุผลอื่นๆ เมื่อมอเตอร์สูญเสียโหลดเต็มที่ ค่า Pd จะเท่ากับ 0.5% ของกำลังพิกัด

ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) ของมอเตอร์เหนี่ยวนำ:

η = P2 / P1 = (P1 — (Pc — Pc — Pmx — Pd)) / P1,

โดยที่ Rob = About1 + Rob2 — การสูญเสียพลังงานทั้งหมดในขดลวดสเตเตอร์และโรเตอร์ของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส

เนื่องจากการสูญเสียทั้งหมดขึ้นอยู่กับโหลด ประสิทธิภาพของมอเตอร์เหนี่ยวนำจึงเป็นหน้าที่ของโหลดด้วย

ในรูป 2 ให้เส้นโค้ง η = e(P / Pnom) โดยที่ P / Pnom — กำลังสัมพัทธ์

ข้าว. 2. ลักษณะการทำงานของมอเตอร์เหนี่ยวนำ

มอเตอร์เหนี่ยวนำได้รับการออกแบบให้มีประสิทธิภาพสูงสุด ηสูงสุดจะรับภาระน้อยกว่าค่าปกติเล็กน้อย ประสิทธิภาพของมอเตอร์ค่อนข้างสูงและมีโหลดหลากหลาย (รูปที่ 2, a) สำหรับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสมัยใหม่ส่วนใหญ่ ประสิทธิภาพคือ 80-90% และสำหรับมอเตอร์ทรงพลัง 90-96%